CN113991089A - 钠离子电池及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钠离子电池，所述钠离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液；所述正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，所述正极活性物质层设置在所述正极集流体的至少一个表面上；所述负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，所述负极活性物质层设置在所述负极集流体的至少一个表面上；所述正极活性物质层含有溶剂热法制备的磷酸铁钠，该溶剂热法制备的磷酸铁钠正极活性物质为核壳结构，从内向外依次包括：银掺杂的磷酸铁钠内核层以及碳层表面包覆层。本发明采用的磷酸铁钠具有结构稳定、电压平台高、热稳定性优异等优点，可提高钠电池的能量密度。

Description

钠离子电池及其制备方法
技术领域
本发明涉及钠离子电池技术领域，尤其是涉及一种以磷酸铁钠作为正极材料的钠离子电池及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，锂离子电池的应用范围越来越广泛，锂资源被大量消耗，出现锂资源短缺。寻找新型电池材料势在必行，钠离子电池应运而生。
钠离子电池与锂离子电池摇椅式工作原理类似，是利用钠离子在正负极之间移动来工作。相对于锂离子电池而言，钠离子电池在资源丰富度、成本方面具有一定的优势，目前采用的橄榄石型磷酸铁钠作为正极材料，但是其电子导电性差，钠离子半径比锂离子半径大，不利于在晶格内的快速扩散，由此导致磷酸铁钠电池存在能量密度的短板。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明提供了钠离子电池及其制备方法。本发明采用的磷酸铁钠具有结构稳定、电压平台高、热稳定性优异等优点，可提高钠电池的能量密度。
本发明的技术方案如下：
一种钠离子电池，所述钠离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液；
所述正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，所述正极活性物质层设置在所述正极集流体的至少一个表面上；
所述负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，所述负极活性物质层设置在所述负极集流体的至少一个表面上；
所述正极活性物质层包括如下组分：按照质量百分数计；
正极活性物质 96-97％
正极导电剂 1.5-2.5％
正极粘结剂 1-2％
所述正极活性物质包括溶剂热法制备的磷酸铁钠，该溶剂热法制备得到的磷酸铁钠正极活性物质为核壳结构，从内向外依次包括：银掺杂的磷酸铁钠内核层以及碳层表面包覆层。
优选方案，溶剂热法制备磷酸铁钠的步骤包括：
S1，将磷酸溶液加入氢氧化钠醇水溶液中，混合搅拌均匀，得到第一混合溶液；
S2，向步骤S1制得的第一混合溶液中加入硫酸亚铁醇水溶液，混合搅拌均匀，得到第二混合溶液；
S3，向步骤S2制得的第二混合液中加入硝酸银溶液，混合搅拌均匀，进行溶剂热反应，反应结束后冷却得到磷酸铁钠悬浊液；
S4，将步骤S3制得的磷酸铁钠悬浊液通过离心、清洗、干燥，得到磷酸铁钠干物料；
S5，将步骤S4制得的磷酸铁钠干物料与碳源充分混合，在惰性气体中烧结，得到所述磷酸铁钠；
其中，所述硫酸亚铁、氢氧化钠、磷酸的摩尔比为1:(3.2-3.8):(1.2-1.5)。
优选方案，步骤S1中，所述氢氧化钠的醇水溶液的制备方法为：将氢氧化钠粉末溶于水中，之后再加醇，200-500rad/min转速下，搅拌溶解60-120min；
优选地，所述氢氧化钠粉末为分析纯；
优选地，醇/水体积比为(2-4):1；
优选地，所述醇为乙醇、乙二醇中的一种；
优选地，磷酸水溶液滴加速度为50-100ml/min；
优选地，将磷酸水溶液加入氢氧化钠醇水溶液后，混合搅拌的速率为100-200rad/min，时间为60-90min。
优选方案，步骤S2中，所述硫酸亚铁醇水溶液的制备方法为：将七水合硫酸亚铁溶于水中，之后再加醇，200-500rad/min转速下，搅拌溶解60-120min；
优选地，醇/水体积比为(2-4):1；
优选地，所述醇为乙醇、乙二醇中的一种；
优选地，第一混合溶液中加入硫酸亚铁醇水溶液后，混合搅拌的速率为100-200rad/min，时间为60-120min。
优选方案，步骤S3中，硝酸银的加入量为硫酸亚铁摩尔数的0.5-1％；
优选地，所述硝酸银溶液的质量浓度为1-5％；
优选地，第二混合液中加入硝酸银溶液后，混合搅拌的条件为：200-500rad/min转速下，搅拌30-60min；
优选地，溶剂热反应的条件为：压力0.5-2Mpa，温度160-200℃，反应时间8-15h。
优选方案，步骤S5中，碳源为蔗糖、葡萄糖、环糊精中的一种或者多种；碳源用量为磷酸铁钠干物料质量的0.5-5％；
优选地，磷酸铁钠干物料与碳源充分混合后进行粉碎，过100目筛；
优选地，充分混合的方式为球磨；
优选地，烧结的温度为700-1000℃，时间为8-15h；惰性气体为N2、Ar/H2混合气的一种或者多种。
优选地，反应在溶剂热反应釜内进行；反应原料通过蠕动泵导入反应釜中。
优选方案，制备正极极片的步骤包括：各原料按照质量百分数计；
(1)将1.5-2.5％导电剂等质量分成三份，分别为第一份导电剂、第二份导电剂、第三份导电剂；
(2)将1-2％粘结剂与96-97％正极活性物质同时加入混料罐中，以400-500rad/min的速率搅拌30-60min，搅拌均匀后加入溶剂，以1500-2000rad/min的速率搅拌60-90min，搅拌均匀后，加入第一份导电剂后以1500-2000rad/min的速率搅拌60-90min，加入第二份导电剂后以1500-2000rad/min的速率搅拌60-90min，加入第三份导电剂后以1500-2000rad/min的速率搅拌60-90min，然后继续以150-200rad/min的速率搅拌5-10h，制成正极浆料；
优选地，所述溶剂为NMP，用量为使正极浆料的固含量控制在50-60％，粘度4000±1000CP；
(3)将正极浆料均匀涂覆在正极集流体的其中一面上，之后进行加热干燥，待加热干燥完成后，再在正极集流体的另一面上均匀涂覆正极浆料，并进行加热干燥，得到含有正极活性物质层的正极极片。
本发明以分段的方式加入导电剂，通过控制分段加入的时机、加入量、搅拌速率和搅拌时间，能够改善热熔剂法制备的磷酸铁钠正极活性物质颗粒出现的颗粒团聚现象，避免正极极片出现凸点，解决后期电芯因极片浸润而可能出现的电芯一致性和内阻问题，有助于改善钠离子电池的电化学性能。
所述正极导电剂为炭黑、石墨烯、碳纳米管(CNT)、碳纤维(VGCF)、科琴黑中一种或多种；所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯(PVDF)。
优选方案，所述负极活性物质层包括如下组分：按照质量百分数计；
Figure BDA0003349424680000041
所述负极活性物质为硬碳；所述负极导电剂为炭黑；所述负极粘结剂为羧甲基纤维素(CMC)和丁苯橡胶(SBR)的混合物，在一些实施例中SBR:CMC＝2:1；所述负极添加剂为硅氧材料。
负极极片的制备方法是本领域技术公知的可被用于钠离子电池的负极极片的制备方法。
优选地，正极集流体和负极集流体均采用涂碳铝箔。相比于本领域常规使用的铝箔，涂碳铝箔在其表面增加了一层碳层，能够有效减少活性物质与集流体接触面所产生的接触面内阻即减少电池的交流内阻，并大大提高活性物质与集流体之间的粘附性，减少正负极组分中粘结剂的占比，涂碳铝箔作为集流体适用于本发明的钠离子电池中，有助于进一步提高钠离子电池的能量密度。
本发明申请中，所述隔膜为聚丙烯膜；所述电解液的电解质为NaPF6，浓度为1mol/L，溶剂为EC:DEC:DMC＝1:1:1。
本发明申请还提供了所述钠离子电池的制备方法，包括如下步骤：
将正极极片、隔膜、负极极片按次序层叠，使隔膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离的作用，然后叠片得到裸电芯；再经过正负极焊极耳、预封装铝塑膜、烘干，注入电解液；再经过封口、化成、老化、分容，最终得到软包钠离子电池；所述软包钠离子电池的设计容量为5-10Ah。
本发明有益的技术效果在于：
本发明所述的正极极片在减少了导电剂的用量的同时具有较高的导电性能，并且，正极极片将减少的导电剂的部分替换为正极活性物质，从而增加了正极容量；本发明通过将上述正极极片与高容量的负极极片的配合使用，能够改善钠离子电池能量密度的短板，显著提高钠离子电池的能量密度，并改善钠离子电池的低温性能和循环性能。
本发明使用溶剂热法制备磷酸铁钠，反应机理简单、无副产物、不需要提纯、材料本身粒度分布均匀、形貌可控、产品一致性较高。
本发明通过滴加硝酸银溶液来掺入Ag+和固相烧结实现原位包覆碳。碳具有导电性，包覆在磷酸铁钠颗粒表面能够增加颗粒导电性，此外，相同条件下的一次颗粒相比于二次颗粒具有更好的导电性，原位表面包覆碳层后颗粒之间不容易聚集形成二次颗粒；此时，掺杂了银离子的磷酸铁钠颗粒由于不会形成二次颗粒，其导电性也得到进一步提升，即使银离子的掺杂量减小也能够满足较高的导电性需求。
本发明将碳源粉末掺入磷酸铁钠干物料中，可以使碳源完全裂解，覆在磷酸铁钠材料表面，使得磷酸铁钠的导电性能进一步提高。
附图说明
图1为根据本发明实施例的一种正极活性物质的掺杂及包覆示意图。
图中：1、磷酸铁钠；2、银离子；3、碳层。
具体实施方式
实施例1
溶剂热法制备的磷酸铁钠的步骤为：
S0，将氢氧化钠粉末溶于水中，之后再加乙醇，300rad/min转速下，搅拌溶解90min，制备浓度为0.64mol/L的氢氧化钠溶液；乙醇与水的体积比为2:1；
将七水合硫酸亚铁溶于水中，之后再加乙二醇，300rad/min转速下，搅拌溶解90min，制备浓度为0.2mol/L的硫酸亚铁溶液；其中乙醇与水的体积比为2:1。
S1，将2L配置好的氢氧化钠溶液，转移至反应釜内，开启机械搅拌，搅拌速率200rad/min，使用蠕动泵将0.032L 85％的磷酸水溶液导入溶剂热反应釜中，进料速率按照50ml/min滴加，边进料边搅拌，搅拌速率200rad/min，待磷酸溶液进料完毕后继续搅拌，时间为60min，得到第一混合溶液。
S2，将2L配置好的硫酸亚铁溶液，通过蠕动泵导入第一混合溶液中，进料速率为100ml/min，边进料边搅拌，搅拌速率维持200rad/min，搅拌时间为60min，得到氢氧化钠、硫酸亚铁和磷酸三种物料的混合液，即第二混合溶液。
S3，向第二混合溶液中滴加AgNO3溶液(AgNO3用量为硫酸亚铁摩尔数的0.5％)；即0.034L 1％的AgNO3溶液，滴加完毕后以200rad/min的速度搅拌30min；闭合溶剂热反应釜盖，加压至1MPa，升温至160℃，反应8小时结束，自然降温，开盖，得到磷酸铁钠悬浊液。
S4，将磷酸铁钠悬浊液高速离心，离心速率5000rad/min，固液分离后得到磷酸铁钠物料，用乙醇水溶液反复洗涤离心三次，得到磷酸铁钠湿物料，将湿物料铺于玻璃表面皿中，置于鼓风干燥箱内，120℃烘12小时，除去游离水，得到磷酸铁钠干物料。
S5，向磷酸铁钠干物料中加入其质量0.5％的蔗糖粉末，采用球磨机，球磨粉碎1小时后，将混合粉料过100目筛，得到粉料；之后将粉料倒入匣钵中，置于马弗炉内，通入氩气保护，700℃下高温烧结14小时，冷却，得到黑色的碳包覆磷酸铁钠。
本实施例所得磷酸铁钠作为正极活性物质具有核壳结构，从内向外依次包括：银掺杂的磷酸铁钠内核层以及碳层表面包覆层。其结构如图1所示。
实施例2
一种钠离子电池，所述钠离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液；其制备方法包括如下步骤：
(1)制备正极极片，按照质量百分数计；
(1.1)将2％导电剂(炭黑:石墨烯:碳钠米管＝5:1:4)等质量分成三份，分别为第一份导电剂、第二份导电剂、第三份导电剂；
(1.2)将1％粘结剂(聚偏氟乙烯)与97％正极活性物质(实施例1制得的磷酸铁钠)同时加入混料罐中，以500rad/min的速率搅拌30min，搅拌均匀后加入NMP(用量为使正极浆料的固含量控制在54％，粘度3500CP)，以1500rad/min的速率搅拌70min，搅拌均匀后，加入第一份导电剂后以1500rad/min的速率搅拌70min，加入第二份导电剂后以1500rad/min的速率搅拌70min，加入第三份导电剂后以1500rad/min的速率搅拌70min，然后继续以200rad/min的速率搅拌6h，制成正极浆料；
(1.3)将正极浆料均匀涂覆在涂碳铝箔(16+2μm)的其中一面上，之后进行加热干燥，待加热干燥完成后，再在涂碳铝箔的另一面上均匀涂覆正极浆料，并进行加热干燥，得到含有正极活性物质层的正极极片。
(2)制备负极极片，按照质量百分数计；
(2.1)将2％负极粘结剂(SBR:CMC＝2:1)与水混合，以500rad/min的速率搅拌30min，制得胶液；
(2.2)将97％负极活性物质(硬碳)、0.9％负极导电剂(炭黑)、0.1％负极添加剂(硅氧材料)和水混合，400rad/min转速下搅拌30min；之后加入制得的胶液，1500rad/min转速下搅拌120min；搅拌均匀后，200rad/min转速下搅拌6h，即得负极浆料，备用；
水的总用量为使整个负极浆料的固含量控制在44％，粘度2200CP；
(2.3)将负极浆料均匀涂覆在涂碳铝箔(16+2μm)的其中一面上，之后进行加热干燥，待加热干燥完成后，再在涂碳铝箔的另一面上均匀涂覆负极浆料，并进行加热干燥，得到含有负极活性物质层的负极极片。
(3)制备钠离子电池
将正极极片、聚丙烯膜、负极极片按次序层叠，使聚丙烯膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离的作用，然后叠片得到裸电芯；再经过正负极焊极耳、预封装铝塑膜、烘干，注入电解液(电解质为NaPF6，浓度为1mol/L，溶剂为EC:DEC:DMC＝1:1:1)；再经过封口、化成、老化、分容，最终得到软包钠离子电池；所述软包钠离子电池的设计容量为5Ah。
实施例3
一种钠离子电池，所述钠离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液；其制备方法包括如下步骤：
(1)制备正极极片，按照质量百分数计；
(1.1)将2.5％导电剂(炭黑:石墨烯:碳钠米管＝5:1:4)等质量分成三份，分别为第一份导电剂、第二份导电剂、第三份导电剂；
(1.2)将1.5％粘结剂(聚偏氟乙烯)与96％正极活性物质(实施例1制得的磷酸铁钠)同时加入混料罐中，以400rad/min的速率搅拌30min，搅拌均匀后加入NMP(用量为使正极浆料的固含量控制在50％，粘度4000CP)，以1500rad/min的速率搅拌60min，搅拌均匀后，加入第一份导电剂后以2000rad/min的速率搅拌60min，加入第二份导电剂后以1500rad/min的速率搅拌60min，加入第三份导电剂后以1500rad/min的速率搅拌60min，然后继续以150rad/min的速率搅拌8h，制成正极浆料；
(1.3)将正极浆料均匀涂覆在涂碳铝箔(厚度(16+2)μm)的其中一面上，之后进行加热干燥，待加热干燥完成后，再在涂碳铝箔的另一面上均匀涂覆正极浆料，并进行加热干燥，得到含有正极活性物质层的正极极片。涂覆的面密度：双面34mg/cm2，压实密度：2.5g/cc。
(2)制备负极极片，按照质量百分数计；
(2.1)将1.9％负极粘结剂(SBR:CMC＝2:1)与水混合，以500rad/min的速率搅拌40min，制得胶液；
(2.2)将97.5％负极活性物质(硬碳)、0.5％负极导电剂(炭黑)、0.1％负极添加剂(硅氧材料)和水混合，400rad/min转速下搅拌30min；之后加入制得的胶液，1500rad/min转速下搅拌180min；搅拌均匀后，150rad/min转速下搅拌8h，即得负极浆料，备用；
水的总用量为使整个负极浆料的固含量控制在40％，粘度2000CP；
(2.3)将负极浆料均匀涂覆在涂碳铝箔(厚度(16+2)μm)的其中一面上，之后进行加热干燥，待加热干燥完成后，再在涂碳铝箔的另一面上均匀涂覆负极浆料，并进行加热干燥，得到含有负极活性物质层的负极极片。
涂覆的面密度：双面14mg/cm2，压实密度：1.65g/cc。
(3)制备钠离子电池
将正极极片、聚丙烯膜(厚度16μm)、负极极片按次序层叠，使聚丙烯膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离的作用，然后叠片得到裸电芯；再经过正负极焊极耳、预封装铝塑膜、烘干，注入电解液(电解质为NaPF6，浓度为1mol/L，溶剂为EC:DEC:DMC＝1:1:1)；再经过封口、化成、老化、分容，最终得到软包钠离子电池；所述软包钠离子电池的设计容量为5Ah。
实施例4
一种钠离子电池，所述钠离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液；其制备方法包括如下步骤：
(1)制备正极极片，按照质量百分数计；
(1.1)将1.5％导电剂(炭黑:石墨烯:碳钠米管＝5:1:4)等质量分成三份，分别为第一份导电剂、第二份导电剂、第三份导电剂；
(1.2)将2％粘结剂(聚偏氟乙烯)与96.5％正极活性物质(实施例1制得的磷酸铁钠)同时加入混料罐中，以500rad/min的速率搅拌60min，搅拌均匀后加入NMP(用量为使正极浆料的固含量控制在56％，粘度4500CP)，以2000rad/min的速率搅拌90min，搅拌均匀后，加入第一份导电剂后以2000rad/min的速率搅拌90min，加入第二份导电剂后以2000rad/min的速率搅拌90min，加入第三份导电剂后以2000rad/min的速率搅拌90min，然后继续以200rad/min的速率搅拌10h，制成正极浆料；
(1.3)将正极浆料均匀涂覆在涂碳铝箔(16+2μm)的其中一面上，之后进行加热干燥，待加热干燥完成后，再在涂碳铝箔的另一面上均匀涂覆正极浆料，并进行加热干燥，得到含有正极活性物质层的正极极片。
(2)制备负极极片，按照质量百分数计；
(2.1)将1.6％负极粘结剂(SBR:CMC＝2:1)与水混合，以500rad/min的速率搅拌50min，制得胶液；
(2.2)将97.63％负极活性物质(硬碳)、0.7％负极导电剂(炭黑)、0.07％负极添加剂(硅氧材料)和水混合，500rad/min转速下搅拌50min；之后加入制得的胶液，2000rad/min转速下搅拌150min；搅拌均匀后，200rad/min转速下搅拌10h，即得负极浆料，备用；
水的总用量为使整个负极浆料的固含量控制在46％，粘度2500CP；
(2.3)将负极浆料均匀涂覆在涂碳铝箔(16+2μm)的其中一面上，之后进行加热干燥，待加热干燥完成后，再在涂碳铝箔的另一面上均匀涂覆负极浆料，并进行加热干燥，得到含有负极活性物质层的负极极片。
(3)制备钠离子电池
将正极极片、聚丙烯膜、负极极片按次序层叠，使聚丙烯膜处于正极极片和负极极片之间起到隔离的作用，然后叠片得到裸电芯；再经过正负极焊极耳、预封装铝塑膜、烘干，注入电解液(电解质为NaPF6，浓度为1mol/L，溶剂为EC:DEC:DMC＝1:1:1)；再经过封口、化成、老化、分容，最终得到软包钠离子电池；所述软包钠离子电池的设计容量为5Ah。
测试例
(1)能量密度测试：
常温情况下，先以0.5C电流恒流充电至电池电压为3.7V，再以3.7V电压恒压充电，至充电电流为0.05C停止充电。电池搁置30min，以1C电流放电，放电截止电压1.5V，得到常温放电容量，再称取电池的质量，能量密度＝放电容量/电池的质量，实施例2-4所得点值的能量密度结果参见表1；
(2)-10℃低温放电性能测试：
常温环境下，电池以0.5C的电流恒流充电至3.9V，随后转3.9V恒压充电，当充电电流小于0.05C时，充电截止；电池搁置30min，然后以1C的电流恒流放电至1.5V，记录放电容量；重复上边充电过程，然后将电池放入-10℃的保温箱中静置24h，随后在-10℃的环境下以1C的电流放电至1.5V，记录放电容量。
重复以上充放电过程3次，每当环境发生改变时，需要静置电池24h，使电池内部温度与环境温度相同，再进行测试。计算-10℃放电容量与室温放电容量的百分比，取3次结果的平均值，结果参见表1。
(3)循环寿命测试：
常温环境下，电池以0.5C的电流恒流充电至3.9V，随后转3.9V恒压充电，当充电电流小于0.05C时，充电截止；电池搁置30min，然后以1C的电流恒流放电至1.5V；静置10min。重复以上步骤，完成300次循环。记录每次放电容量，计算第300次放电容量与第1次放电容量的百分比，结果参见表1。
表1
Figure BDA0003349424680000101
由表1可以分析得到：
(1)使用改性高导电性的磷酸铁钠作为正极活性物质后，正极导电剂用量的减少，正极活性物质添加量增加，正极的容量提高。
(2)同时负极由于添加了少量的硅，增加了负极容量；涂碳铝箔的存在增加了集流体与活性物质间的粘合力，减少了负极粘结剂的用量，降低了负极极片的质量，进一度提高了钠离子电池整体的能量密度。
(3)由于改性磷酸铁钠良好的导电性，-10℃低温放电容量也得到了改善，能够达到85％左右，相当于锂电三元体系的水平，更优于磷酸铁锂。
(4)该体系的循环寿命较好，与磷酸铁锂体系类似，但有着更优的低温性能及更低的1.5V过放欠压点。

Claims (10)

1.一种钠离子电池，所述钠离子电池包括正极极片、负极极片、隔膜和电解液；
所述正极极片包括正极集流体和正极活性物质层，所述正极活性物质层设置在所述正极集流体的至少一个表面上；
所述负极极片包括负极集流体和负极活性物质层，所述负极活性物质层设置在所述负极集流体的至少一个表面上；
其特征在于，
所述正极活性物质层包括如下组分：按照质量百分数计；
正极活性物质 96-97％
正极导电剂 1.5-2.5％
正极粘结剂 1-2％
所述正极活性物质包括溶剂热法制备的磷酸铁钠，该溶剂热法制备得到的磷酸铁钠正极活性物质为核壳结构，从内向外依次包括：银掺杂的磷酸铁钠内核层以及碳层表面包覆层。
2.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于，溶剂热法制备磷酸铁钠的步骤包括：
S1，将磷酸溶液加入氢氧化钠醇水溶液中，混合搅拌均匀，得到第一混合溶液；
S2，向步骤S1制得的第一混合溶液中加入硫酸亚铁醇水溶液，混合搅拌均匀，得到第二混合溶液；
S3，向步骤S2制得的第二混合液中加入硝酸银溶液，混合搅拌均匀，进行溶剂热反应，反应结束后冷却得到磷酸铁钠悬浊液；
S4，将步骤S3制得的磷酸铁钠悬浊液通过离心、清洗、干燥，得到磷酸铁钠干物料；
S5，将步骤S4制得的磷酸铁钠干物料与碳源充分混合，在惰性气体中烧结，得到所述磷酸铁钠；
其中，所述硫酸亚铁、氢氧化钠、磷酸的摩尔比为1:(3.2-3.8):(1.2-1.5)。
3.根据权利要求2所述的钠离子电池，其特征在于，步骤S1中，所述氢氧化钠的醇水溶液的制备方法为：将氢氧化钠粉末溶于水中，之后再加醇，200-500rad/min转速下，搅拌溶解60-120min；
优选地，所述氢氧化钠粉末为分析纯；
优选地，醇/水体积比为(2-4):1；
优选地，所述醇为乙醇、乙二醇中的一种；
优选地，磷酸水溶液滴加速度为50-100ml/min；
优选地，将磷酸水溶液加入氢氧化钠醇水溶液后，混合搅拌的速率为100-200rad/min，时间为60-90min。
4.根据权利要求2所述的钠离子电池，其特征在于，步骤S2中，所述硫酸亚铁醇水溶液的制备方法为：将七水合硫酸亚铁溶于水中，之后再加醇，200-500rad/min转速下，搅拌溶解60-120min；
优选地，醇/水体积比为(2-4):1；
优选地，所述醇为乙醇、乙二醇中的一种；
优选地，第一混合溶液中加入硫酸亚铁醇水溶液后，混合搅拌的速率为100-200rad/min，时间为60-120min。
5.根据权利要求2所述的钠离子电池，其特征在于，步骤S3中，硝酸银的加入量为硫酸亚铁摩尔数的0.5-1％；
优选地，所述硝酸银溶液的质量浓度为1-5％；
优选地，第二混合液中加入硝酸银溶液后，混合搅拌的条件为：200-500rad/min转速下，搅拌30-60min；
优选地，溶剂热反应的条件为：压力0.5-2Mpa，温度160-200℃，反应时间8-15h。
6.根据权利要求2所述的钠离子电池，其特征在于，步骤S5中，碳源为蔗糖、葡萄糖、环糊精中的一种或者多种；碳源用量为磷酸铁钠干物料质量的0.5-5％；
优选地，磷酸铁钠干物料与碳源充分混合后进行粉碎，过100目筛；
优选地，充分混合的方式为球磨；
优选地，烧结的温度为700-1000℃，时间为8-15h；惰性气体为N2、Ar/H2混合气的一种或者多种。
7.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于，制备正极极片的步骤包括：各原料按照质量百分数计；
(1)将1.5-2.5％导电剂等质量分成三份，分别为第一份导电剂、第二份导电剂、第三份导电剂；
(2)将1-2％粘结剂与96-97％正极活性物质同时加入混料罐中，以400-500rad/min的速率搅拌30-60min，搅拌均匀后加入溶剂，以1500-2000rad/min的速率搅拌60-90min，搅拌均匀后，加入第一份导电剂后以1500-2000rad/min的速率搅拌60-90min，加入第二份导电剂后以1500-2000rad/min的速率搅拌60-90min，加入第三份导电剂后以1500-2000rad/min的速率搅拌60-90min，然后继续以150-200rad/min的速率搅拌5-10h，制成正极浆料；
(3)将正极浆料均匀涂覆在正极集流体的其中一面上，之后进行加热干燥，待加热干燥完成后，再在正极集流体的另一面上均匀涂覆正极浆料，并进行加热干燥，得到含有正极活性物质层的正极极片。
8.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于，所述正极导电剂为炭黑、石墨烯、碳纳米管、碳纤维、科琴黑中一种或多种；所述正极粘结剂为聚偏氟乙烯。
9.根据权利要求1所述的钠离子电池，其特征在于，所述负极活性物质层包括如下组分：按照质量百分数计；
Figure FDA0003349424670000031
所述负极活性物质为硬碳；所述负极导电剂为炭黑；所述负极粘结剂为羧甲基纤维素和丁苯橡胶的混合物；所述负极添加剂为硅氧材料。
10.根据权利要求1或9所述的钠离子电池，其特征在于，正极集流体和负极集流体均采用涂碳铝箔。
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